Adv Sci:肠道平滑肌的“线粒体守护者”,中国学者发现BIN1与ALDH1B1缺失如何导致便秘


慢传输型便秘(STC)是一种致残性肠道动力障碍,其平滑肌相关作用机制尚不明确。

2026年6月12日,山东省立第三医院董淑晓、Zhang Hao、山东大学李景新、中国医学科学院陈达炜共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为BIN1 and ALDH1B1 Deficiency in Colonic Smooth Muscle Drives Mitochondrial Dysfunction and Fibrosis in Slow-Transit Constipation的研究论文。

本研究结合人结肠空间蛋白质组学检测与原代人结肠平滑肌细胞(HCoSMCs)功能实验,鉴定出桥联整合因子1(BIN1)、乙醛脱氢酶1B1(ALDH1B1)为调控肠道动力的关键分子。

STC患者平滑肌组织中两种蛋白表达均显著下调,且蛋白定位于纤维化病变区域。利用慢病毒敲低BIN1或ALDH1B1后,细胞ATP诱导的钙离子应答与收缩功能受损,线粒体结构紊乱,活性氧水平升高。BIN1缺失会激活线粒体凋亡通路并促进细胞外基质沉积;而ALDH1B1耗竭则诱发线粒体自噬与NF-κB介导的炎症反应。转录组及组织学分析证实两种蛋白缺失最终均会激活促纤维化通路。

综上,该研究揭示了以平滑肌为核心的STC发病机制,并提出BIN1与ALDH1B1可作为恢复肠道动力极具潜力的治疗靶点。

慢传输型便秘(STC)是功能性便秘的一种亚型,以结肠传输时间延长、腹胀、排便次数减少为典型特征。目前STC的病理生理机制尚未完全阐明,已知该病存在肠神经系统(ENS)病变、卡哈尔间质细胞(ICC)丢失,继而造成平滑肌结构与功能异常。但平滑肌自身发挥的特异性作用,尤其是调控其结构与代谢的相关机制,仍缺乏充分阐释。

肠道动力的核心基础是平滑肌细胞(SMCs)的协同收缩,该过程与细胞骨架动态变化、充足的细胞能量供给密切相关。上述环节发生功能紊乱会直接降低细胞收缩力,减慢肠道转运。桥联整合因子1(BIN1)是一类多功能蛋白,在多种组织中调控膜重塑、物质转运及细胞骨架动力学过程。

现有研究已证实BIN1对神经元突触功能、横纹肌横管(T-tubule)形成及兴奋-收缩耦联至关重要,该基因突变会诱发中央核肌病。尽管已有上述研究进展,但BIN1在人体肠道神经肌肉系统中的作用尚不明确,尤其在正常生理状态与STC病理状态下的功能差异仍有待研究。

与此同时,线粒体酶介导的细胞代谢可持续供给肌肉收缩所需的ATP。乙醛脱氢酶1家族B1亚基(ALDH1B1)定位于线粒体,参与醛类解毒与类视黄醇代谢,调控细胞氧化还原稳态与能量平衡。虽然肠道组织可表达ALDH1B1,但该蛋白功能与STC相关肠道动力受损之间的直接关联尚无研究报道。

STC结肠中纤维化相关富集和胶原蛋白沉积(图源自Advanced Science

本研究证实,STC患者结肠组织中BIN1与ALDH1B1蛋白表达下调,在纤维化病灶处的结肠SMCs中下调趋势尤为显著。体外实验中,敲除原代人结肠平滑肌细胞(HCoSMCs)的BIN1或ALDH1B1会诱发细胞自发性纤维化,并降低细胞收缩能力。机制层面,BIN1或ALDH1B1表达下调会损伤线粒体功能、升高活性氧(ROS)水平,促进细胞外基质(ECM)沉积与纤维化,最终损害肠道动力。

本研究建立了以平滑肌病变为核心的STC发病理论,并证实BIN1与ALDH1B1可作为调控结肠动力的关键候选分子。

参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.202523688


首页
企业
药品
代理
医院